《单片机原理与应用》教学大纲

《单片机原理与应用》课程教学大纲

课程中文名称：单片机原理与应用

课程英文名称: Principle and Application of Microcontroller Unit

课程编号：ZJ17406

课程类型：专业基础课

学 时：总学时54 ，其中理论42，实验12

学 分：3

适用对象：电子科学与技术

先修课程：电子技术，C语言程序设计，微型计算机原理与接口技术

课程简介：

现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。单片机以其价格低，体积小，性能高的特点，将成为电脑的一个发展方向，就这一点而言，单片机有着广泛的市场前景。本课程以MCS－51系列单片机为例，介绍单片机的硬件结构、组成原理和指令系统，并结合实例，重点介绍单片机应用系统的设计方法。

一、教学目标及任务

《单片机原理及应用》是电子科学与技术专业的一门重要的、实践性很强的专业基础课。通过本课程的学习，让学生了解单片机的内部结构、各硬件部分的工作原理及使用方法和单片机应用系统的组成原理，掌握单片机的汇编语言和C语言的指令功能、编程方法及软件开发技术。通过学习和训练，要求学生较为熟练地掌握一种单片机产品的应用开发技术，从而有能力进一步对其它单片机产品的应用系统从事研制和开发工作，为工业生产、科学研究和实验设备等领域的单片机应用和开发打下良好的基础，也是进一步学习计算机原理和有关接口知识重要环节。

二、学时分配

章 教 学 内 容 教 学时 数 实验 小计

一 单片机基础知识 2 2

二 单片机基本原理 6 6

三 单片机汇编程序设计 8 11

MCS-51仿真开发系统的使用 3

四 单片机C语言程序设计 4 7

MCS－51程序设计 3

《单片机原理与应用》电子教案

一、课程概述

本节课将介绍单片机的基本原理和应用。主要包括单片机的基本结构和工作原理、单片机的编程和调试方法、以及单片机的应用领域等内容。通过本节课的学习，学生将掌握单片机的基本原理和应用技巧。

二、教学目标

1.了解单片机的基本结构和工作原理。

2.掌握单片机的编程和调试方法。

3.熟悉单片机的应用领域和相关技术。

三、教学内容

1.单片机的基本结构和工作原理

1.1单片机的组成部分：中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)等。

1.2单片机的工作原理：时钟信号、指令执行、存储器访问等。

2.单片机的编程和调试方法

2.1编程语言：汇编语言、高级语言(C、C++)等。

2.2编程开发环境：编译器、集成开发环境等。

2.3调试工具：仿真器、调试器等。

3.单片机的应用领域和相关技术 3.1嵌入式系统：定义、特点、应用领域等。

3.2单片机在工业控制、通信、家电等领域的应用。

3.3单片机的相关技术：串口通信、并行通信、中断技术等。

四、教学方法

1.理论讲解：通过讲解PPT和示意图，介绍单片机的基本原理和应用。

2.实例演示：通过实际案例，演示单片机的编程和调试方法。

3.实验操作：设计一系列的实验，让学生亲自操作单片机进行编程和调试。

五、教学评估

1.课堂练习：布置一些课后习题，让学生进行自主学习。

2.实验报告：要求学生编写实验报告，总结实验过程和结果。

3.课程作业：布置一些小项目，要求学生利用单片机完成一定的任务。

六、教学资源

1.教材：《单片机原理与应用》。

2.PPT和示意图：包括单片机的基本原理和应用案例。

3.实验装置：提供一套单片机实验装置，供学生进行编程和调试实验。

七、教学进度安排

第一课时：介绍单片机的基本结构和工作原理。

第二课时：讲解单片机的编程和调试方法。 第三课时：介绍单片机的应用领域和相关技术。

第四课时：进行实验操作和评估。

单片机原理及应用电子教案课件

第一章：单片机概述

1.1 单片机的定义和发展历程

1.2 单片机的特点和应用领域

1.3 单片机的分类和主要性能指标

1.4 单片机的发展趋势和前景

第二章：单片机的基本组成原理

2.1 单片机的硬件组成

2.2 单片机的软件组成

2.3 单片机的工作原理

2.4 单片机的时序和工作状态

第三章：单片机的指令系统

3.1 单片机的指令格式和分类

3.2 单片机的寻址方式

3.3 单片机的常用指令及其功能

3.4 单片机的特殊指令及其功能

第四章：单片机的编程技术和应用

4.1 单片机的编程语言和工具

4.2 单片机的编程步骤和技巧

4.3 单片机的程序调试和优化

4.4 单片机的应用领域及实例

第五章：单片机的接口技术和扩展应用 5.1 单片机接口技术的基本概念

5.2 单片机的并行接口和串行接口

5.3 单片机的外设接口及驱动电路

5.4 单片机的扩展应用及实例

第六章：单片机的中断系统

6.1 中断系统的概念和分类

6.2 单片机中断系统的工作原理

6.3 单片机中断系统的编程和应用

6.4 外部中断源的识别和应用实例

第七章：单片机的定时器和计数器

7.1 定时器和计数器的基本概念

7.2 单片机定时器和计数器的工作原理

7.3 单片机定时器和计数器的编程和应用

7.4 定时器和计数器应用实例

第八章：单片机的串行通信接口

8.1 串行通信的基本概念和标准

8.2 单片机串行通信接口的工作原理

8.3 单片机串行通信的编程和应用

8.4 串行通信接口应用实例

第九章：单片机的人机交互接口

9.1 人机交互接口的基本概念

9.2 单片机与显示器接口的编程和应用 9.3 单片机与键盘接口的编程和应用

9.4 单片机与鼠标和触摸屏接口的编程和应用

第十章：单片机的开发工具和环境

10.1 单片机开发工具的分类和功能

10.2 单片机编程软件的使用和操作

10.3 单片机仿真器和调试器的工作原理和使用方法

《单片机原理及应用》实验教学大纲

课程编号：B04611016

课程类别：专业课

实验学时：16学时

学 分：2.5

适用专业：计算机科学与技术

一、实验教学目的和任务

本课程是计算机及应用专业一门重要的专业课。其教学内容直接面向生产。同时，微机向小型化、超小型化方面发展愈来愈迅猛。单片机应用已渗透社会各个领域，特别在通信技术中的应用，大大提高了通信技术水平。学生应具备这方面的知识与技能，为今后参加工作，打下坚实的基础。

二、实验教学基本要求

本课程是一门很注重实践的课程。以研究MCS－51系列单片机入手，掌握其硬件结构、指令系统和程序设计，以及常用接口技术和典型应用实例。

三、实验教学内容

实验项目一：清零程序

1、实验目的及要求

要求学生掌握软件的结构和键盘的调试。

2、实验内容及学时分配（2学时）

（1）了解MCS-51软件的构造

（2）掌握清零程序的输入方法

（3）了解起始伪指令的输入方法

实验项目二：拼字和拆字程序

1、实验目的及要求

要求学生掌握存储器分配和汇编语言的简单应用。

2、实验内容及学时分配（2学时）

（1）进一步掌握MCS-51软件的基本使用方法

（2）掌握指令的寻址方式

（3）掌握数据传送指令和地址内容的分配

实验项目三：数据区传送子程序

1、实验目的及要求

要求学生掌握RAM数据存储器实际操作。

2、实验内容及学时分配（2学时）

（1）掌握MCS-51逻辑运算指令和位操作指令

（2）进一步掌握数据传送子程序的简单方法

（3）掌握查表程序的编写

实验项目四：数据排序实验

1、实验目的及要求

要求学生掌握汇编语言的应用和实际操作。

2、实验内容及学时分配（2学时）

（1）掌握MCS51逻辑运算指令和位操作指令

（2）进一步掌握简单顺序程序的编写和调试方法

（3）掌握查表程序的编写

实验项目五：查找相同个数

1、实验目的及要求

熟悉汇编语言程序，使用环移指令和加1指令。